Cientistas alimentam um computador básico com apenas algas por mais de 6 meses

Esta célula movida a algas tem apenas 1 cm de comprimento. (P. Bombelli)

Em uma visão medonha de um futuro isolado da luz do sol, a máquina domina no Matriz série de filmes voltou-se para corpos humanos adormecidos como fontes de eletricidade. Se eles tivessem luz solar, as algas sem dúvida teriam sido a melhor escolha.

Engenheiros da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, operam um microprocessador há mais de seis meses usando nada mais do que a corrente gerada por uma espécie comum de cianobactéria. O método destina-se a fornecer energia para grandes enxames de dispositivos eletrônicos.

“A crescente Internet das Coisas precisa de uma quantidade cada vez maior de energia, e achamos que isso terá que vir de sistemas que possam gerar energia, em vez de simplesmente armazená-la como baterias”. diz Christopher Howe, um bioquímico e (assumimos) humano não mecânico.



Ao contrário do lado da internet que usamos para twittar e compartilhar clipes do TikTok, o Internet das Coisas conecta objetos menos opinativos, como máquinas de lavar, café fabricantes, veículos e sensores ambientais remotos.

Em alguns casos, esses dispositivos operam longe de uma rede elétrica. Muitas vezes, eles são tão remotos, ou em locais tão inconvenientes, que não há uma maneira fácil de colocar uma bateria nova quando eles se esgotam ou consertar sua fonte de energia se ela se degradar ou quebrar.

Para a tecnologia que funciona com um mero lampejo de corrente, a solução é simplesmente absorver energia do ambiente, capturandomovimentos,carbono,leve, ou mesmocalor desperdiçadoe usá-lo para empurrar uma tensão.

As células fotovoltaicas (energia solar) são uma solução óbvia no mundo de hoje,dado o rápido progressoisso foi feito nos últimos anos para extrair mais energia de cada raio de sol.

Se você quiser energia à noite, porém, precisará adicionar uma bateria ao seu dispositivo, o que não apenas adiciona massa, mas requer uma mistura de substâncias potencialmente caras e até tóxicas.

Criando uma fonte de energia 'viva' que converte material no ambiente,como metano, cria uma célula de energia mais verde e simples que não enfraquece com o pôr do sol. Por outro lado, eles ficarão sem suco no momento em que seu suprimento de comida acabar.

As algas podem ser a solução que fornece uma opção intermediária, atuando como uma célula solar e uma bateria viva para fornecer uma corrente confiável sem a necessidade de recargas de nutrientes.Já está sendo exploradocomo fonte de energia para operações maiores, as algas também podem fornecer energia para inúmeros dispositivos minúsculos.

“Nosso dispositivo fotossintético não funciona como uma bateria porque está continuamente usando luz como fonte de energia”, diz Howe.

Seu sistema bio-fotovoltaico usa lã de alumínio como ânodo, principalmente porque é relativamente fácil de reciclar e menos problemático para o meio ambiente em comparação com muitas outras opções. Também forneceu à equipe a oportunidade de investigar como os sistemas vivos interagem com as baterias de alumínio-ar geradoras de energia.

A parte 'bio' da célula era uma cepa de cianobactéria de água doce chamada Synechocystis , selecionado por sua onipresença e pelo fato de ter sido estudado tão extensivamente.

Em condições de laboratório perfeitas, uma versão da célula do tamanho de uma bateria AA conseguiu produzir pouco mais de quatro microwatts por centímetro quadrado. Mesmo quando as luzes estavam apagadas, as algas continuaram a quebrar as reservas de alimentos para gerar uma corrente menor, mas ainda apreciável.

Isso pode não parecer muito, mas quando você precisa apenas de um pouco de energia para operar, a energia das algas pode ser apenas o ingresso.

Um processador programável de 32 bits com conjunto reduzido de instruções comumente usado em microcontroladores recebeu um conjunto de somas para uma sessão de 45 minutos, seguida de um descanso de 15 minutos.

Deixado na luz ambiente do laboratório, o processador executou essa mesma tarefa por mais de seis meses, demonstrando que baterias simples baseadas em algas são mais do que capazes de executar computadores rudimentares.

'Ficamos impressionados com a consistência com que o sistema funcionou durante um longo período de tempo - pensamos que poderia parar depois de algumas semanas, mas continuou', diz bioquímico Paulo Bombelli.

Dada a velocidade com que estamos encontrando novas maneiras de transformar eletrônicos em itens do dia-a-dia, está claro que não podemos continuar produzindo baterias de íons de lítio para alimentar todos eles.

E, francamente, usar corpos humanos adormecidos para alimentar vastos enxames de computadores é simplesmente um exagero. Não é mesmo, máquinas?

Esta pesquisa foi publicada em Energia e Ciências Ambientais .

Sobre Nós

A Publicação De Fatos Independentes E Comprovados De Relatórios Sobre Saúde, Espaço, Natureza, Tecnologia E Meio Ambiente.